Face aux défis conjoints de l’augmentation continue des émissions mondiales de carbone et de la pollution croissante par les plastiques, le développement de systèmes catalytiques efficaces pour réaliser la copolymérisation par ouverture de cycle (ROCOP) du CO₂ avec des époxydes est devenu un sujet de recherche majeur dans le domaine de la synthèse de polymères verts. Cette étude a conçu et synthétisé une nouvelle classe de complexes d’aluminium porphyrine à centres triples (T-TPPAl), en construisant un ligand avec un squelette conjugué rigide via une réaction d’acylation en une étape, ce qui a significativement renforcé l’effet synergique entre les centres actifs. Ce catalyseur a démontré une excellente performance catalytique dans la copolymérisation du CO₂ avec l’oxyde de propylène (PO), atteignant une sélectivité maximale pour le polycarbonate de 98,4 % et une teneur en unités carbonate supérieure à 96,4 %. L’étude révèle que la performance catalytique dépend fortement de la pression du CO₂ : une sélectivité élevée et une teneur élevée en carbonate sont obtenues à pression modérée (3~7 MPa) ; sous conditions supercritiques de CO₂, la synergie des centres actifs est renforcée, accélérant significativement l’activation de l’époxyde et l’insertion continue par ouverture de cycle, ce qui augmente la proportion de segments polyéthers et diminue la teneur en unités carbonate, tout en maintenant un niveau élevé de sélectivité polycarbonate. Cette étude a réussi à développer un catalyseur d’aluminium porphyrine multicentrique performant, apportant un soutien théorique pour la régulation de la structure des produits de réaction, l’optimisation des procédés, tout en ouvrant de nouvelles perspectives pour la synthèse industrielle des matériaux polymères verts.

Complexe d’aluminium porphyrine; catalyse synergique; dioxyde de carbone; oxyde de propylène; copolymérisation par ouverture de cycle